Nocne niebo przyciąga ciekawskie oko migoczącymi ciałami niebieskimi - gwiazdami. Jak często pada życzenie na widok spadającej gwiazdy. Choć ich liczba we Wszechświecie zbliża się do 100 trylionów, naukowcy wciąż mają pytanie o długość życia świecących ciał niebieskich.
Gwiazda zwana Słońcem
Pod każdym względem Słońce jest typową gwiazdą, która oświetla Ziemię przez około pięć miliardów lat i według badań naukowych będzie nadal świecić tak samo. Na czas świecenia Słońca wpływa ilość paliwa w ciele niebieskim.
W rzeczywistości reakcje syntezy termojądrowej występują we wszystkich gwiazdach, dzięki czemu obserwuje się wizualny blask ciała. Proces fuzji zachodzi w wyniku reakcji w gorących jądrach gwiazd, gdzie wskaźnik temperatury osiąga 20 milionów °C (20000273,15 kelwina).
W stosunku do temperatury i rozróżnia stopnie reakcji zachodzących w jądrze, w wielu przypadkach ze względu na kolor powierzchni gwiazdy. Najzimniejsze gwiazdy są czerwone, o temperaturze reakcji jądra sięgającej 3500 K. Żółte gwiazdy oglądane przez lornetkę mają temperaturę jądra do 5500 K, a gwiazdy niebieskie – od 10 000 do 50 000 K.
Szybkość uwalniania energii w gwieździe i jej żywotność
Życie gwiezdne zaczyna się jako formacja chmur pyłu i gazu. W takiej formacji rozpoczyna się spalanie wodoru, produkcja helu. Gdy wodór wypala się całkowicie, rozpoczynają się kolejne etapy powstawania ciała niebieskiego, takie jak spalanie helu, w wyniku którego powstają cięższe pierwiastki.
To właśnie wskaźnik temperatury spalania gwiazdy, a także ciśnienie grawitacyjne warstw zewnętrznych, wpływa na tempo uwalniania energii przez organizm, co jest bezpośrednio związane z jego całkowitą długością życia. Powyższe parametry spalania i ciśnienia zewnętrznego, a następnie ogólny wzrost masy ciała niebieskiego, rosną. Stąd wzrasta tempo produkcji energii, a co za tym idzie obserwowana jasność gwiazd.
Gwiazdy o masywnej masie sześciennej spalają własne paliwo jądrowe znacznie szybciej, tylko przez kilka milionów lat, będąc jednocześnie najjaśniejszymi ciałami niebieskimi. Ciała o małej masie spalają wodór w bardziej ekonomiczny sposób i oszczędniej wykorzystują swoje paliwo, dzięki czemu mogą żyć nawet dłużej niż Wszechświat. Chociaż jasność gwiazd o małej masie jest niewielka, a uwalnianie energii słabe, ich żywotność może sięgać nawet 15 miliardów lat.
Życie gwiazd i ich pokoleń
Całkowity czas życia gwiazd zależy nie tylko od wielkości, ale także od początkowego składu w momencie powstawania. Pierwsze ciała niebieskie we Wszechświecie żyły zaledwie kilkadziesiąt milionów lat, ponieważ były ogromne i składały się wyłącznie z wodoru.
W rdzeniach tak ogromnych i wodorowych ciał szybciej przebiegały reakcje termojądrowe, w których wodór zamieniał się w cięższe składniki i hel. Co więcej, rdzeń ochładza się, ponieważ ani temperatura, ani ciśnienie nie wystarczają do przetworzenia cięższych pierwiastków, a gwiazda eksploduje. Pozostałości po eksplozji takich ciał niebieskich tworzą nowe, mniej gorące i jaśniejsze gwiazdy.
Gwiazda, podobnie jak Słońce, należy do trzeciej generacji żółtych karłów klasy spektralnej G. Po utworzeniu takie gwiazdy zawierają nie tylko wodór, ale także lit i hel. Na przykładzie gwiazdy takiej jak Słońce minie ponad miliard lat, zanim wyczerpie się paliwo wodorowe potrzebne do życia, ponieważ typowe gwiazdy znajdują się na środku własnej ścieżki życia.
